【題目】如圖,已知四棱錐的側(cè)棱PD⊥底面ABCD,且底面ABCD是直角梯形,AD⊥CD,AB∥CD,AB=AD= CD=2,點(diǎn)M在側(cè)棱上.
(1)求證:BC⊥平面BDP;
(2)若側(cè)棱PC與底面ABCD所成角的正切值為 ,點(diǎn)M為側(cè)棱PC的中點(diǎn),求異面直線BM與PA所成角的余弦值.

【答案】
(1)證明:由已知可算得 ,∴BD2+BC2=16=DC2

故BD⊥BC,

又PD⊥平面ABCD,BC平面ABCD,故PD⊥BC,

又BD∩PD=D,所以BC⊥平面BDP


(2)解:如圖,取PD中點(diǎn)為N,并連結(jié)AN,MN,BM∥AN,

則∠PAN即異面直線BM與PA所成角;

又PA⊥底面ABCD,∴∠PCD即為PC與底面ABCD所成角,

,∴ ,即 ,

, ,則在△PAN中, = ,

即異面直線BM與PA所成角的余弦值為


【解析】(1)證明BD⊥BC,PD⊥BC,即可證明BC⊥平面BDP;(2)取PD中點(diǎn)為N,并連結(jié)AN,MN,則∠PAN即異面直線BM與PA所成角,在△PAN中,利用余弦定理,即可求出異面直線BM與PA所成角的余弦值.
【考點(diǎn)精析】通過(guò)靈活運(yùn)用異面直線及其所成的角和直線與平面垂直的判定,掌握異面直線所成角的求法:1、平移法:在異面直線中的一條直線中選擇一特殊點(diǎn),作另一條的平行線;2、補(bǔ)形法:把空間圖形補(bǔ)成熟悉的或完整的幾何體,如正方體、平行六面體、長(zhǎng)方體等,其目的在于容易發(fā)現(xiàn)兩條異面直線間的關(guān)系;一條直線與一個(gè)平面內(nèi)的兩條相交直線都垂直,則該直線與此平面垂直;注意點(diǎn):a)定理中的“兩條相交直線”這一條件不可忽視;b)定理體現(xiàn)了“直線與平面垂直”與“直線與直線垂直”互相轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想即可以解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)寫(xiě)出直線l與曲線C的直角坐標(biāo)方程;
(2)過(guò)點(diǎn)M平行于直線l1的直線與曲線C交于A、B兩點(diǎn),若|MA||MB|= ,求點(diǎn)M軌跡的直角坐標(biāo)方程.

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小林

小方

小馬

小張

小李

小周

體育興趣愛(ài)好

籃球,網(wǎng)球,羽毛球

足球,排球,跆拳道

籃球,棒球,乒乓球

擊劍,網(wǎng)球,足球

棒球,排球,羽毛球

跆拳道,擊劍,自行車(chē)

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